CN217381470U - 一种用于机器人的摆线减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机器人的摆线减速器，包括输入曲轴、摆线轮组、法兰盘组件、以及齿壳，齿壳内圈通过齿针槽间隔布置有多根齿针；摆线轮组和法兰盘组件均与齿壳装配，且摆线轮组的外周面与齿针啮合；输入曲轴的中部具有两个截面尺寸大于输入曲轴的主轴的圆台，两个圆台偏心设置，且两个圆台与主轴偏心设置。本实用新型的摆线减速器相较于现有解决方案，具有较高的空间利用率，较长的使用寿命，可选择齿壳作为输出机构以及更加灵活的应用场景，尤其对于机器人、机械臂等传动领域的应用，同时提供较高的传动效率。

Description

一种用于机器人的摆线减速器

技术领域

本实用新型涉及机器人传动结构技术领域，尤其涉及一种用于机器人的摆线减速器。

背景技术

摆线减速器是一种常用的传动机构，其具有减速比大，传动效率高，噪音低，不会断齿，寿命长等优点，广泛应用于石油、环保、化工、水泥、输送等行业，主要由摆线轮、齿壳、法兰盘组成。

现有技术中，摆线减速器体积较大,回程间隙较大,占用空间较大,主要用于高负载的场景。无法满足空间紧凑的应用场景。详见现有技术CN1506594A公开的《摆线减速器》和CN103075470A公开的《摆线减速器》。

现有技术公开的摆线减速器多数适用于重型工业领域，减速器体积较大,对于一些小空间的场景不能满足。

综上所述，基于上述现有技术存在的问题，本领域的技术人员亟需研发一种适用于机器人、且满足小空间集成和动力传输的摆线减速器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑体积小、可用于选择固定齿壳使用法兰作为输出和固定法兰使用齿壳作为输出的应用场景的摆线减速器。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一种用于机器人的摆线减速器，该摆线减速器包括：

输入曲轴；

与所述输入曲轴连接、并通过所述输入曲轴驱动转动的摆线轮组；

连接于所述输入曲轴两端的法兰盘组件；以及

齿壳，所述齿壳内圈通过齿针槽间隔布置有多根齿针；

所述摆线轮组合所述法兰盘组件均与所述齿壳装配，且所述摆线轮组的外周面与所述齿针啮合；

所述输入曲轴的中部具有两个截面尺寸大于输入曲轴的主轴的圆台，两个所述圆台偏心设置，且两个所述圆台与所述主轴偏心设置。

进一步的，所述摆线轮组包括：

位于所述主轴一端的第一摆线轮；以及

位于所述主轴另一端的第二摆线轮；

所述第一摆线轮的中心安装有第一摆线轮轴承，且所述第一摆线轮通过该第一摆线轮轴承与其中一个所述圆台连接；

所述第二摆线轮的中心安装有第二摆线轮轴承，且所述第二摆线轮通过该第二摆线轮轴承与另外一个所述圆台连接；

所述主轴通过所述圆台带动所述第一摆线轮和所述第二摆线轮摆动。

进一步的，所述第一摆线轮和第二摆线轮的外周面均间隔设置有齿槽，所述第一摆线轮和所述第二摆线轮通过所述齿槽与所述齿针啮合；

所述第一摆线轮沿其周向均布有多个第一柱销孔；

所述第二摆线轮沿其周向均布有多个第二柱销孔。

进一步的，所述法兰盘组件分为第一法兰盘组件和第二法兰盘组件；

所述第一法兰盘组件包括：

第一法兰盘；

安装于所述第一法兰盘内圈的第一法兰盘内轴承；以及

安装于所述第一法兰盘外圈的第一法兰盘外轴承；

所述第一法兰盘沿其周向开设有与所述第一柱销孔同轴的第一孔；

所述第二法兰盘组件包括：

第二法兰盘；

安装于所述第二法兰盘内圈的第二法兰盘内轴承；以及

安装于所述第二法兰盘外圈的第二法兰盘外轴承；

所述第二法兰盘沿其周向开设有与所述第二柱销孔同轴的第二孔。

进一步的，摆线轮和法兰盘通过柱销传动连接；

所述柱销包括：

柱销本体；

套设于所述柱销本体的钢套；

所述柱销通过所述钢套与所述第一摆线轮的第一柱销孔、以及所述第二摆线轮的第二柱销孔连接；

所述柱销本体的一端延伸至所述第一法兰盘、并与所述第一法兰盘的第一孔连接；

所述柱销本体的另一端延伸至所述第二法兰盘、并与所述第二法兰盘的第二孔连接。

进一步的，所述第一摆线轮轴承和所述第二摆线轮轴承的外侧面均安装有垫片。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种用于机器人的摆线减速器，具有以下有益效果：

本实用新型的摆线减速器的输入曲轴采用简支梁支撑于两端法兰盘的法兰盘内轴承上，提高输入曲轴支撑刚度；输入曲轴的大尺寸偏心轴承改进为偏心轴加轴承的结构有效减少零件数量、简化结构、降低尺寸；摆线轮的柱销采用简支梁结构：增加承力能力,使两端法兰盘完全一致，避免了异构结构加工成本、加工复杂度等问题。

本实用新型的摆线减速器穿过摆线轮的柱销上装有钢套，增加柱销使用寿命，减小传动摩擦；将针齿放入齿壳上的针齿槽中，有效利用了齿壳的空间，使针齿可承受更大的力，轴输出改为法兰输出或齿壳输出，有效减少传动部分结构复杂度,降低尺寸。

本实用新型的摆线减速器相较于现有解决方案，具有较高的空间利用率，较长的使用寿命，以及更加灵活的应用场景，尤其对于机器人、机械臂等传动领域的应用，同时提供较高的传动效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于机器人的摆线减速器的结构爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用于机器人的摆线减速器的主视图；

图3为图2中A-A向剖视图。

附图标记说明：

1、齿壳；2、输入曲轴；3、第一摆线轮；4、第二摆线轮；5、第一法兰盘组件；6、第二法兰盘组件；7、柱销；

101、齿针；

201、主轴；202、圆台；203、垫片；204、中间垫片；

301、第一摆线轮轴承；302、第一柱销孔；

401、第二摆线轮轴承；402、第二柱销孔；

501、第一法兰盘；502、第一法兰盘内轴承；503、第一法兰盘外轴承；504、第一孔；

601、第二法兰盘；602、第二法兰盘内轴承；603、第二法兰盘外轴承；604、第二孔；

701、柱销本体；702、钢套；

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1～图3所示；

本实用新型的一种用于机器人的摆线减速器，该摆线减速器包括：

输入曲轴2；

与输入曲轴2连接、并通过输入曲轴2驱动转动的摆线轮组；

连接于输入曲轴2两端的法兰盘组件；以及

齿壳1，齿壳1内圈通过齿针槽间隔布置有多根齿针101；

摆线轮组和法兰盘组件均与齿壳1装配，且摆线轮组的外周面与齿针101啮合；

输入曲轴2的中部具有两个截面尺寸大于输入曲轴2的主轴201的圆台202，两个圆台202偏心设置，且两个圆台202与主轴201偏心设置。

具体的，本实施例公开了一种适用于小空间集成和传动的摆线减速器，主要适用于机器人领域使用，其包括齿壳1、输入曲轴2、两侧的摆线轮组、以及两端的法兰盘组件；其中，为了能够提高接触面积和减小空间尺寸，本实施例的齿壳1内部形成齿针槽，将齿针101固定在齿针槽内；同时，为了实现公转和自转，以及动力的传输，本实施例的输入曲轴2中部具有两个偏心设置、且截面尺寸大于主轴201的圆台202，利用该圆台202连接对应一侧的摆线轮组，从而驱动摆线轮组绕其公转。

优选的，本实施例的摆线轮组包括：

位于主轴201一端的第一摆线轮3；以及

位于主轴201另一端的第二摆线轮4；

第一摆线轮3的中心安装有第一摆线轮轴承301，且第一摆线轮3通过该第一摆线轮轴承301与其中一个圆台202连接；

第二摆线轮4的中心安装有第二摆线轮轴承401，且第二摆线轮4通过该第二摆线轮轴承401与另外一个圆台202连接；

主轴201通过圆台202带动第一摆线轮3和第二摆线轮4摆动。

为了能够与齿壳1内的齿针101配合，本实施例的第一摆线轮3和第二摆线轮4的外周面均间隔设置有齿槽，第一摆线轮3和第二摆线轮4通过齿槽与齿针101啮合；

第一摆线轮3沿其周向均布有多个第一柱销孔302；

第二摆线轮4沿其周向均布有多个第二柱销孔402。

首先，基于输入曲轴2的结构，本实施例进一步地限定了摆线轮组的组成和结构，该摆线轮组分为第一摆线轮3和第二摆线轮4，两个摆线轮结构一样，均在内部安装一个摆线轮轴承，利用摆线轮轴承与对应一侧的圆台202连接，由于摆线轮轴承的力的传递，实现摆线轮绕主轴201的公转转动；而摆线轮外周面的齿槽能够与对应的齿针101啮合，进一步地减小占用空间。

优选的，本实施例的法兰盘组件分为第一法兰盘组件5和第二法兰盘组件6；

第一法兰盘组件5包括：

第一法兰盘501；

安装于第一法兰盘501内圈的第一法兰盘内轴承502；以及

安装于第一法兰盘501外圈的第一法兰盘外轴承503；

第一法兰盘501沿其周向开设有与第一柱销孔302同轴的第一孔504；

第二法兰盘组件6包括：

第二法兰盘601；

安装于第二法兰盘601内圈的第二法兰盘内轴承602；以及

安装于第二法兰盘601外圈的第二法兰盘外轴承603；

第二法兰盘601沿其周向开设有与第二柱销孔402同轴的第二孔604。

其中，基于上述实施例，本实施例的摆线轮和法兰盘通过柱销7传动连接；

柱销7包括：

柱销本体701；

套设于柱销本体701的钢套702；

柱销7通过钢套702与第一摆线轮3的第一柱销孔302、以及第二摆线轮4的第二柱销孔402连接；

柱销本体701的一端延伸至第一法兰盘501、并与第一法兰盘501的第一孔504连接；

柱销本体701的另一端延伸至第二法兰盘601、并与第二法兰盘601的第二孔604连接。

该处详细限定了法兰盘组件的结构，其包括法兰盘、安装在法兰盘内圈的内轴承、以及安装在法兰盘外圈的外轴承；摆线轮和法兰盘通过柱销7连接，而为了能够减小传动摩擦，在柱销7中部套设了钢套702，利用钢套702与摆线轮的摆线轮轴承传动连接。

工作时，首先外界提供高速的旋转，并连接到输入曲轴2上，带动输入曲轴2同步旋转，输入曲轴2的两个圆台202与主轴201不同心，且两个圆台202之间也不同心，最终构成主轴201圆心与两个圆台202的圆心三者位于同一平面上；两个圆台202分别安装第一摆线轮轴承302和第二摆线轮轴承402,其上又分别装有第一摆线轮3和第二摆线轮4；当输入曲轴2的主轴201旋转时，由于偏心作用，带动两摆线轮绕其公转；

此外，摆线轮外侧与齿壳1内圈安装的针齿101啮合，齿壳1与针齿101本身无周向运动，从而导致摆线轮和摆线轮在绕输入曲轴2公转的同时自身自转；通过理论计算可知，其自转角速度明显低于输入曲轴2转速；

由于柱销7和钢套702穿过摆线轮的柱销孔，所以摆线轮自转时会带动柱销7和钢套702同步转动，进而带动与柱销7固联的两端的法兰盘同步转动，其转速较低，可将法兰盘作为输出轴，从而达到将高转速输入转为低转速输出的减速目的。

优选的，本实施例的第一摆线轮轴承302和第二摆线轮轴承402的外侧面均安装有垫片203，并配备了中间垫片204。

此外，由于齿壳1和法兰盘的运动是相对的，使用时，可选择固定齿壳1使用法兰作为输出，也可选择固定法兰使用齿壳1作为输出，具体过程不再赘述。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种用于机器人的摆线减速器，具有以下有益效果：

本实用新型的摆线减速器的输入曲轴2采用简支梁支撑，提高输入曲轴2支撑刚度；输入曲轴2的大尺寸偏心轴承改进为偏心轴加轴承的结构有效减少零件数量、简化结构、降低尺寸；摆线轮的柱销采用简支梁结构：增加承力能力,使两端法兰盘完全一致，避免了异构结构加工成本、加工复杂度等问题。

本实用新型的摆线减速器穿过摆线轮的柱销7上装有钢套702，增加柱销7使用寿命，减小传动摩擦；将针齿101放入齿壳1上的针齿槽中，有效利用了齿壳1的空间，使针齿101可承受更大的力，轴输出改为法兰输出或齿轮输出，有效减少传动部分结构复杂度,降低尺寸。

本实用新型的摆线减速器相较于现有解决方案，具有较高的空间利用率，较长的使用寿命，以及更加灵活的应用场景，尤其对于机器人、机械臂等传动领域的应用，同时提供较高的传动效率。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种用于机器人的摆线减速器，其特征在于，该摆线减速器包括：

输入曲轴(2)；

与所述输入曲轴(2)连接、并通过所述输入曲轴(2)驱动转动的摆线轮组；

连接于所述输入曲轴(2)两端的法兰盘组件；以及

齿壳(1)，所述齿壳(1)内圈通过齿针槽间隔布置有多根齿针(101)；

所述摆线轮组合所述法兰盘组件均与所述齿壳(1)装配，且所述摆线轮组的外周面与所述齿针(101)啮合；

所述输入曲轴(2)的中部具有两个截面尺寸大于输入曲轴(2)的主轴(201)的圆台(202)，两个所述圆台(202)偏心设置，且两个所述圆台(202)与所述主轴(201)偏心设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人的摆线减速器，其特征在于，所述摆线轮组包括：

位于所述主轴(201)一端的第一摆线轮(3)；以及

位于所述主轴(201)另一端的第二摆线轮(4)；

所述第一摆线轮(3)的中心安装有第一摆线轮轴承(301)，且所述第一摆线轮(3)通过该第一摆线轮轴承(301)与其中一个所述圆台(202)连接；

所述第二摆线轮(4)的中心安装有第二摆线轮轴承(401)，且所述第二摆线轮(4)通过该第二摆线轮轴承(401)与另外一个所述圆台(202)连接；

所述主轴(201)通过所述圆台(202)带动所述第一摆线轮(3)和所述第二摆线轮(4)摆动。

3.根据权利要求2所述的一种用于机器人的摆线减速器，其特征在于，所述第一摆线轮(3)和第二摆线轮(4)的外周面均间隔设置有齿槽，所述第一摆线轮(3)和所述第二摆线轮(4)通过所述齿槽与所述齿针(101)啮合；

所述第一摆线轮(3)沿其周向均布有多个第一柱销孔(302)；

所述第二摆线轮(4)沿其周向均布有多个第二柱销孔(402)。

4.根据权利要求3所述的一种用于机器人的摆线减速器，其特征在于，所述法兰盘组件分为第一法兰盘组件(5)和第二法兰盘组件(6)；

所述第一法兰盘组件(5)包括：

第一法兰盘(501)；

安装于所述第一法兰盘(501)内圈的第一法兰盘内轴承(502)；以及

安装于所述第一法兰盘(501)外圈的第一法兰盘外轴承(503)；

所述第一法兰盘(501)沿其周向开设有与所述第一柱销孔(302)同轴的第一孔(504)；

所述第二法兰盘组件(6)包括：

第二法兰盘(601)；

安装于所述第二法兰盘(601)内圈的第二法兰盘内轴承(602)；以及

安装于所述第二法兰盘(601)外圈的第二法兰盘外轴承(603)；

所述第二法兰盘(601)沿其周向开设有与所述第二柱销孔(402)同轴的第二孔(604)。

5.根据权利要求4所述的一种用于机器人的摆线减速器，其特征在于，摆线轮和法兰盘通过柱销(7)传动连接；

所述柱销(7)包括：

柱销本体(701)；

套设于所述柱销本体(701)的钢套(702)；

所述柱销(7)通过所述钢套(702)与所述第一摆线轮(3)的第一柱销孔(302)、以及所述第二摆线轮(4)的第二柱销孔(402)连接；

所述柱销本体(701)的一端延伸至所述第一法兰盘(501)、并与所述第一法兰盘(501)的第一孔(504)连接；

所述柱销本体(701)的另一端延伸至所述第二法兰盘(601)、并与所述第二法兰盘(601)的第二孔(604)连接。

6.根据权利要求2所述的一种用于机器人的摆线减速器，其特征在于，所述第一摆线轮轴承(301)和所述第二摆线轮轴承(401)的外侧面均安装有垫片(203)。

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